2023-2024年湖南省天壹名校聯(lián)盟高三下學(xué)期4月大聯(lián)考物理試題（解析版）

2024屆高三4月大聯(lián)考一、單選題1.年月日，國(guó)家航天局正式發(fā)布了“羲和號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星在國(guó)際上首次在軌獲取的太陽(yáng)譜線精細(xì)結(jié)構(gòu)，是如圖甲所示氫原子巴耳末系中從躍遷到發(fā)出的光。將光束照射如圖乙所示裝置的金屬板，驗(yàn)電器指針沒(méi)有張開(kāi)。則下列說(shuō)法正確的是（）A.光是氫原子巴耳末系中波長(zhǎng)最短的譜線B.換用從躍遷到發(fā)出的光照射金屬板，驗(yàn)電器指針可能張開(kāi)C.增大照射金屬板的光束的強(qiáng)度，驗(yàn)電器指針可能張開(kāi)D.換用逸出功更大的金屬板材料，驗(yàn)電器指針可能張開(kāi)【答案】B【解析】是氫原子巴耳末系中頻率最小、波長(zhǎng)最長(zhǎng)的譜線，故A錯(cuò)誤；光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，驗(yàn)電器指針沒(méi)有張開(kāi)，說(shuō)明入射光的頻率小于金屬的極限頻率，據(jù)利用玻爾理論中的頻率條件可知從躍遷到發(fā)出的光頻率比光束頻率要高，用該光照射金屬板，可能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，驗(yàn)電器指針可能張開(kāi)，故B正確；增大光束的強(qiáng)度，不能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；改用逸出功更大的金屬板材料，其入射光的頻率更小于金屬的極限頻率，不能發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。故選B。2.抖空竹是一種傳統(tǒng)雜技節(jié)目，叫“抖空鐘”，南方也叫“扯鈴”．表演者用兩根短竿系上繩子，將空竹（也有用壺蓋或酒瓶）扯動(dòng)使之旋轉(zhuǎn)，并表演出各種身段．如圖所示，表演者保持一只手不動(dòng)，另一只手沿圖中的四個(gè)方向緩慢移動(dòng)，忽略空竹轉(zhuǎn)動(dòng)的影響，不計(jì)空竹和輕質(zhì)細(xì)線間的摩擦力，且認(rèn)為細(xì)線不可伸長(zhǎng)．下列說(shuō)法正確的是（）A.細(xì)繩端沿虛線向左移動(dòng)時(shí)，細(xì)線對(duì)空竹的合力增大B.細(xì)繩端沿虛線向上移動(dòng)時(shí)，細(xì)線的拉力不變C.細(xì)繩端沿虛線斜向上移動(dòng)時(shí)，細(xì)線的拉力減小D.細(xì)繩端沿虛線向右移動(dòng)時(shí)，細(xì)線的拉力不變【答案】B【解析】沿虛線向左移動(dòng)時(shí)，細(xì)線對(duì)空竹的合力與重力等大反向，可知合力不變，A錯(cuò)誤；沿虛線向上移動(dòng)時(shí)，兩點(diǎn)水平間距不變，繩長(zhǎng)不變，可知細(xì)線與豎直方向的夾角不變，則細(xì)線的拉力不變，B正確；沿虛線斜向上移動(dòng)時(shí)，細(xì)繩與豎直方向的夾角增大，則細(xì)線的拉力將增大，C錯(cuò)誤；沿虛線向右移動(dòng)時(shí)，細(xì)繩與豎直方向的角增大，則細(xì)線的拉力將增大，D錯(cuò)誤。故選B。3.如圖所示，一裝滿水的長(zhǎng)方體的玻璃容器，高度為，上下兩個(gè)面為邊長(zhǎng)的正方形，底面中心點(diǎn)放有一單色點(diǎn)光源，可向各個(gè)方向發(fā)射單色光．水面上漂浮一只可視為質(zhì)點(diǎn)的小甲蟲(chóng)，已知水對(duì)該單色光的折射率為，則小甲蟲(chóng)能在水面上看到點(diǎn)光源的活動(dòng)區(qū)域面積為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】根據(jù)介質(zhì)對(duì)光的折射率，假設(shè)水面足夠大，當(dāng)入射角為臨界角時(shí)，在上表面能折射出光線的最大半徑為，光路圖如圖所示，則由幾何關(guān)系，其中，代入數(shù)據(jù)，解得，水面的對(duì)角線長(zhǎng)度為，因此光線在上表面能被光照亮的區(qū)域是整個(gè)水面，所以面積為。故選A。4.年月日，“新視野”探測(cè)器再次成功飛掠太陽(yáng)系邊緣柯伊伯帶并發(fā)回小行星“天涯海角”的真實(shí)畫面。若小行星“天涯海角”的半徑為，圍繞太陽(yáng)做半徑為、周期為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)；“新視野”探測(cè)器在以小行星“天涯海角”中心為圓心、半徑為的軌道上繞其做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為，不考慮其他星球的影響。已知地球的公轉(zhuǎn)半徑為、公轉(zhuǎn)周期為，則有（）A. B.C.小行星“天涯海角”表面重力加速度為 D.小行星“天涯海角”的第一宇宙速度為【答案】D【解析】開(kāi)普勒第三定律，其中與中心天體有關(guān)，“新視野”探測(cè)器、地球做圓周運(yùn)動(dòng)的中心天體不同，故AB錯(cuò)誤；在天涯海角表面，不考慮星球自轉(zhuǎn)的影響有，解得，對(duì)“新視野”探測(cè)器，解得，因探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)半徑大于小行星的半徑，可知小行星表面的重力加速度不等于，故C錯(cuò)誤；對(duì)小行星的近地衛(wèi)星，解得，故D正確。故選D。5.在某次野外緊急救援演習(xí)中，救援小隊(duì)用直升機(jī)投送小型救援物資包，直升機(jī)在離地高度以恒定速度向目標(biāo)位置勻速水平飛行，在離目標(biāo)位置水平距離為時(shí)投送物資包，結(jié)果物資包剛好落到目標(biāo)位置；若直升機(jī)飛行高度降為，仍以原來(lái)的速度勻速水平飛行，且直升機(jī)在離目標(biāo)位置水平距離處以的加速度加速水平飛行，要使物資包也剛好落到目標(biāo)位置，則直升機(jī)投送物資包時(shí)的位置離目標(biāo)位置的水平距離為（不考慮空氣阻力的影響，不計(jì)物資包吊繩長(zhǎng)度，）（）A. B. C. D.【答案】C【解析】離地投送時(shí)，由得物資包做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，直升機(jī)飛行的速度大小為，離地投送時(shí)，物資包做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，設(shè)直升機(jī)投送物資包時(shí)速度為，離目標(biāo)位置水平距離為，依題意有，，解得直升機(jī)投送物資包時(shí)的位置離目標(biāo)位置水平距離為，故選C。6.如圖所示，半徑為的兩平行金屬圓環(huán)豎直固定，兩圓環(huán)各帶等量的同種電荷，電荷量為且電荷分布均勻，兩圓環(huán)中心連線與環(huán)面垂直，、、為連線上的三個(gè)位置，且。不計(jì)兩圓環(huán)電荷間的相互影響，下列說(shuō)法正確的是（）A.、兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為 B.、兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同C.、兩點(diǎn)的電勢(shì)不一定相等 D.點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為【答案】D【解析】因?yàn)閮蓤A環(huán)彼此在對(duì)方圓心處場(chǎng)強(qiáng)不為，、兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)均不為，故A錯(cuò)誤；、兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等但方向不同，故B錯(cuò)誤；根據(jù)對(duì)稱性特點(diǎn)可知、兩點(diǎn)是等勢(shì)點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，故D正確。故選D。二、多選題7.一簡(jiǎn)諧橫波在水平繩上沿軸負(fù)方向以的速度傳播。已知時(shí)的波形如圖所示，繩上兩質(zhì)點(diǎn)、的平衡位置分別是、。從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為 B.時(shí)質(zhì)點(diǎn)正向平衡位置靠近C.質(zhì)點(diǎn)比質(zhì)點(diǎn)早回到平衡位置 D.時(shí)質(zhì)點(diǎn)、振動(dòng)的速度大小相同【答案】A、C、D【解析】由題知，則有，A正確；時(shí)質(zhì)點(diǎn)處的振動(dòng)信息剛好傳到質(zhì)點(diǎn)處，此時(shí)將遠(yuǎn)離平衡位置，B錯(cuò)誤；由題意可知質(zhì)點(diǎn)第一次回到平衡位置需要，而質(zhì)點(diǎn)N第一次回到平衡位置的時(shí)間，C正確；因?yàn)?，在振?dòng)了后，質(zhì)點(diǎn)和的振動(dòng)狀態(tài)和時(shí)一樣，只需要考慮內(nèi)的情況，在內(nèi)，波向前傳播的距離為，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)傳播到質(zhì)點(diǎn)（即質(zhì)點(diǎn)）處，處質(zhì)元的振動(dòng)狀態(tài)傳播到質(zhì)點(diǎn)（即質(zhì)點(diǎn)）處，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)和的振動(dòng)速度大小相等，方向相反，D正確。故選ACD。8.自耦變壓器以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小、成本低廣泛運(yùn)用于各種需要變換電壓的場(chǎng)合，一自耦理想變壓器結(jié)構(gòu)如圖乙所示，電路中的電流表和電壓表均為理想電表，已知定值電阻、、，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為，電源電壓隨時(shí)間的變化如圖甲所示（電源內(nèi)阻不計(jì)），下列說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)滑片滑至正中間時(shí)，電流表讀數(shù)為，則B.保持不變，滑片往下移動(dòng)，電流表讀數(shù)減小C.如果，變壓器輸出功率最大值時(shí)，最大輸出功率為D.如果，滑片滑至正中間，功率為【答案】A、C【解析】當(dāng)滑片滑至正中間時(shí)，變壓器輸出端總電阻為，電壓為、電流為，根據(jù)，可得，，，又，聯(lián)立可得，故A正確；滑片下滑，輸出端總電阻減小，總電流增大，則輸入電流增大，電流表讀數(shù)增大，故B錯(cuò)誤；當(dāng)變壓器輸出功率最大時(shí)，輸出端總電阻，有，可得，根據(jù)串并聯(lián)電路電阻的規(guī)律有，可得，根據(jù)，可得最大輸出功率為，故C正確；根據(jù)，可得，，又，當(dāng)滑片滑至正中間時(shí)，變壓器輸出端總電阻為，可得，又，可得，所以，故D錯(cuò)誤。故選AC。9.如圖甲所示，對(duì)靜止在光滑水平面上的木箱施加一水平向左的拉力，木箱加速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，后加速度保持不變；箱內(nèi)有一光滑斜面，斜面傾角，可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊剛開(kāi)始在斜面底部。已知木箱質(zhì)量，滑塊的質(zhì)量，斜面高。下列說(shuō)法正確的是（）（、，）A.末，水平拉力的大小為 B.末，木箱的速度為C.后滑塊開(kāi)始相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng) D.末滑塊到達(dá)斜面頂部【答案】B、C【解析】以木箱作為參考系，當(dāng)滑塊相對(duì)于斜面剛要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)受到重力和支持力作用，此時(shí)滑塊的加速度，末由圖可知，滑塊相對(duì)于木箱沒(méi)有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，滑塊木箱可視為整體，由牛頓第二定律，解得，A錯(cuò)誤；根據(jù)圖像可知，內(nèi)速度增加量，末速度為6m/s，B正確；末滑塊的加速度為，滑塊相對(duì)于斜面開(kāi)始滑動(dòng)，C正確；后開(kāi)始發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，設(shè)相對(duì)加速度為，根據(jù)，，解得，則滑塊到達(dá)斜面頂部時(shí)刻為末，D錯(cuò)誤。故選BC。10.如圖所示，兩條電阻不計(jì)的光滑平行導(dǎo)軌和與水平面成角，平行導(dǎo)軌之間間距為，一勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧一端固定在點(diǎn)，彈簧中心軸線與軌道平行，另一端與質(zhì)量為、電阻為的導(dǎo)體棒相連接，導(dǎo)軌的一端連接定值電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，到距離足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，點(diǎn)到的距離等于彈簧的原長(zhǎng)，導(dǎo)體棒從位置靜止釋放，到達(dá)位置時(shí)速度達(dá)到最大，到距離為，導(dǎo)體棒始終與軌道良好垂直接觸，重力加速度為，則下列說(shuō)法正確的是（）A.導(dǎo)體棒在位置時(shí)，加速度為B.到達(dá)時(shí)導(dǎo)體棒最大速度為C.下滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中導(dǎo)體棒機(jī)械能先增大后減小D.導(dǎo)體棒最終可以回到位置【答案】A、B【解析】導(dǎo)體棒在位置只受重力和支持力，根據(jù)，解得，故A正確；到達(dá)時(shí)速度達(dá)到最大，合力為，受力分析可得，其中，解得到達(dá)時(shí)導(dǎo)體棒最大速度為，故B正確；由于電路中焦耳熱增加，彈簧彈性勢(shì)能增加，根據(jù)能量守恒，導(dǎo)體棒機(jī)械能不斷減小，故C錯(cuò)誤；整個(gè)過(guò)程中焦耳熱增加，所以導(dǎo)體棒與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少，不能回到原位置，故D錯(cuò)誤。故選AB。三、實(shí)驗(yàn)題11.用下列器材測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋阂欢藥в卸ɑ喌钠街避壍溃瑝|塊，細(xì)線，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶，頻率為的交流電源，直尺，個(gè)槽碼（每個(gè)槽碼的質(zhì)量均為）。（1）補(bǔ)充下列實(shí)驗(yàn)步驟中的內(nèi)容：ⅰ．按圖甲安裝好實(shí)驗(yàn)器材，跨過(guò)定滑輪的細(xì)線一端連接在質(zhì)量為的小車上，另一端懸掛著個(gè)槽碼．改變軌道的傾角，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出了一系列________的點(diǎn)，表明小車沿傾斜軌道勻速下滑；ⅱ．保持軌道傾角不變，取下個(gè)槽碼（即細(xì)線下端懸掛個(gè)槽碼），讓小車拖著紙帶沿軌道下滑，根據(jù)紙帶上打的點(diǎn)跡測(cè)出加速度；ⅲ．依次減少細(xì)線下端懸掛的槽碼數(shù)量，重復(fù)步驟ⅱ；ⅳ．以取下槽碼的總個(gè)數(shù)（）的倒數(shù)為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出關(guān)系圖線，如圖丙所示。（2）①下列說(shuō)法正確的是________（填字母）。A.為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，軌道一定要光滑B.接通電源后，再將小車從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處釋放C.小車下滑時(shí)，位于定滑輪和小車之間的細(xì)線應(yīng)始終跟傾斜軌道保持平行D.若細(xì)線下端懸掛著個(gè)槽碼，則小車在下滑過(guò)程中受到的合外力大小為②某次實(shí)驗(yàn)獲得如圖乙所示的紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有個(gè)點(diǎn)未畫出，則此次實(shí)驗(yàn)小車的加速度大小________（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。③測(cè)算得關(guān)系圖線，如圖丙所示，斜率，截距，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣萠_______（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）距離相等；（2）BC、CB；；【解析】（1）若小車勻速下滑，則小車在相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程相等，因此在紙帶上打出一系列距離相等的點(diǎn)。（2）當(dāng)小車在傾斜軌道上勻速下滑時(shí)，小車受力平衡，軌道不需要光滑，A錯(cuò)誤；先接通電源，后釋放小車，小車應(yīng)從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處釋放，B正確；小車下滑時(shí)，為保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，需要讓小車所受繩子拉力與加速度在同一條直線上，即繩子需要與傾斜軌道保持平行，C正確；懸掛個(gè)槽碼時(shí)，小車勻速下滑，則，若細(xì)線下端懸掛著個(gè)槽碼時(shí)，對(duì)槽碼，對(duì)小車，解得小車所受合力，D錯(cuò)誤。故選BC。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為，由逐差法，加速度為；（3）減小個(gè)槽碼后，對(duì)小車，對(duì)槽碼，解得，則。12.某學(xué)習(xí)小組為了測(cè)量一毫安表的內(nèi)阻，同時(shí)恢復(fù)一只表盤刻度線清晰完整，但刻度值已模糊不清的歐姆表的中央刻度值．請(qǐng)完善下列實(shí)驗(yàn)步驟：（1）機(jī)械調(diào)零后，將歐姆表選擇開(kāi)關(guān)撥至“”擋，完成歐姆調(diào)零。（2）連接好的實(shí)驗(yàn)電路（如圖甲所示），圖中為_(kāi)_______（填“紅”或“黑”）表筆。（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，記錄多組電流表和電壓表的讀數(shù)，把數(shù)據(jù)繪制成如圖乙所示的圖像．某次操作中毫安表的指針偏轉(zhuǎn)如圖丙所示，毫安表示數(shù)為_(kāi)_______，此時(shí)歐姆表的指針偏角達(dá)到其滿偏的。（4）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，取下表盤，歐姆表正中央刻度應(yīng)標(biāo)記的數(shù)值為_(kāi)_______。（5）毫安表的內(nèi)阻為_(kāi)_______（保留三位有效數(shù)字）。【答案】（2）黑；（3）；（4）；（5）【解析】（2）根據(jù)圖甲可知?dú)W姆表的表筆與毫安表的正接線柱相連，對(duì)于毫安表電流是從正接線柱流入，負(fù)接線柱流出，則可知對(duì)于歐姆表電流是從表筆流出，表筆流入，依據(jù)“紅進(jìn)黑出”原則，可知表筆為黑表筆。（3）毫安表分度值為，讀數(shù)為。（4）由讀數(shù)知?dú)W姆表滿偏電流為，根據(jù)歐姆定律有，則，故正中央刻度應(yīng)標(biāo)記的數(shù)值為。（5）由圖乙可知，歐姆表內(nèi)的電源電動(dòng)勢(shì)為，歐姆表內(nèi)阻和毫安表內(nèi)阻之和為，根據(jù)閉合電路歐姆定律得，結(jié)合圖像可知，則毫安表的內(nèi)阻。四、解答題13.圖甲為我國(guó)某電動(dòng)轎車的空氣減震器（由活塞、氣缸組成，活塞底部固定在車軸上）．該電動(dòng)轎車共有個(gè)完全相同的空氣減震器，圖乙是空氣減震器的簡(jiǎn)化模型結(jié)構(gòu)圖，導(dǎo)熱良好的直立圓筒形汽缸內(nèi)用橫截面積的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無(wú)摩擦滑動(dòng)，并通過(guò)連桿與車輪軸連接．封閉氣體初始溫度、長(zhǎng)度、壓強(qiáng)，重力加速度??；（1）為升高汽車底盤離地間隙，通過(guò)氣泵向氣缸內(nèi)充氣，讓氣缸緩慢上升，此過(guò)程中氣體溫度保持不變，求需向氣缸內(nèi)充入與缸內(nèi)氣體溫度相同、壓強(qiáng)的氣體的體積；（2）在（1）問(wèn)情況下，當(dāng)車輛載重時(shí)，相當(dāng)于在汽缸頂部加一物體，氣缸下降，穩(wěn)定時(shí)氣缸內(nèi)氣體長(zhǎng)度變?yōu)?，氣體溫度變?yōu)?。①求物體的質(zhì)量；②若該過(guò)程中氣體放出熱量，氣體壓強(qiáng)隨氣體長(zhǎng)度變化的關(guān)系如圖丙所示，求該過(guò)程中氣體內(nèi)能的變化量；【答案】（1）；（2）；【解析】（1）設(shè)充入的氣體體積為，則有，解得；（2）①由理想氣體狀態(tài)方程有：，解得，，解得；②外界對(duì)氣體做功，解得，由熱力學(xué)第一定律有。14.如圖乙所示，半徑為、圓心角為的光滑圓弧軌道，下端與水平面相連，一質(zhì)量為的小球從圓弧頂點(diǎn)靜止釋放。在足夠長(zhǎng)水平面上有一質(zhì)量為（）的滑塊靜止于水平面，滑塊與水平面有摩擦，小球在水平面上的運(yùn)動(dòng)如圖甲虛線所示，運(yùn)動(dòng)過(guò)程忽略小球與軌道摩擦，小球與滑塊發(fā)生碰撞，假設(shè)小球與滑塊的碰撞均為彈性碰撞，測(cè)得小球與滑塊發(fā)生第一次碰撞后到第二次碰撞前相隔的最大距離是，求：（1）滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）小球第一次與滑塊碰撞到第二次碰撞的時(shí)間；（3）滑塊在水平面上通過(guò)的總路程。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）釋放小球后，根據(jù)動(dòng)能定理有，解得到達(dá)水平面的速度，小球與滑塊發(fā)生彈性碰撞，則由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得，，解得，，碰后小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑塊勻減速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑塊減速至與小球速度相等時(shí)，兩者距離最大，設(shè)此過(guò)程經(jīng)歷時(shí)間為，則有，對(duì)滑塊，根據(jù)動(dòng)量定理有，解得；（2）令第一次碰撞后從相距最大到第二次碰撞經(jīng)歷時(shí)間為，則有，其中，所以第一次碰撞到第二次碰撞的時(shí)間，結(jié)合上述解得小